本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別涉及一種醫(yī)療設(shè)備氣壓雙重保護(hù)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，以及人口結(jié)構(gòu)的變化，醫(yī)療康復(fù)逐漸得到世人的關(guān)注與重視。而醫(yī)療器械便是醫(yī)療康復(fù)中非常重要的一部分，在現(xiàn)今很多醫(yī)療、康復(fù)等活動(dòng)中都離不開(kāi)醫(yī)療器械。在醫(yī)療器械中，很多設(shè)備都有使用氣壓控制，為了保障設(shè)備的安全使用，基本所有的設(shè)備都有一定的氣路保護(hù)措施。

目前，現(xiàn)有的氣壓保護(hù)措施一般是控制器通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力傳感器信號(hào)，當(dāng)氣路異常時(shí)，壓力傳感器采集到的信號(hào)傳送給單片機(jī)，單片機(jī)做出響應(yīng)處理，從而讓氣路停止工作。這種通過(guò)氣壓傳感器檢測(cè)響應(yīng)的系統(tǒng)，雖然很快，但是在醫(yī)療這種爭(zhēng)分奪秒的事件中，當(dāng)氣路出現(xiàn)異常之后，系統(tǒng)才檢測(cè)到信號(hào)，再發(fā)出警報(bào)或者關(guān)閉氣體輸送，這極有可能已經(jīng)對(duì)患者造成了傷害。而且，單一的氣路保護(hù)的可靠性不足，一旦壓力傳感器不能正常工作，或者程序異常時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)失去對(duì)氣路環(huán)路的監(jiān)測(cè)及控制功能，此時(shí)壓力大小便不可控制，對(duì)患者極有可能造成意外的傷害。

因此，設(shè)計(jì)一種可以提高氣壓異常處理的速度，并且具有雙重氣壓保護(hù)的系統(tǒng)具有重大意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的醫(yī)療設(shè)備的氣控反應(yīng)遲緩、可靠性不足等缺陷，提供一種醫(yī)療設(shè)備氣壓雙重保護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有氣壓雙重保護(hù)功能，而且第一重保護(hù)的反應(yīng)速度遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)的氣壓保護(hù)措施。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種醫(yī)療設(shè)備氣壓雙重保護(hù)方法。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種醫(yī)療設(shè)備氣壓雙重保護(hù)系統(tǒng)，包括單片機(jī)、氣壓控制電路、電路檢測(cè)單元、氣壓控制開(kāi)關(guān)、氣壓控制裝置、氣壓輸出裝置、壓力傳感器、壓力采集電路，其中單片機(jī)產(chǎn)生氣壓控制電路的信號(hào)源ui并傳輸至氣壓控制電路，氣壓控制電路輸出一個(gè)電壓控制源，所述電壓控制源分為兩路：一路經(jīng)過(guò)氣壓控制開(kāi)關(guān)到氣壓控制裝置，作為氣壓控制裝置的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)氣壓大小的控制；另一路連到電路檢測(cè)單元，當(dāng)氣壓控制電路異常時(shí)，電路檢測(cè)單元輸出一個(gè)觸發(fā)控制信號(hào)，觸發(fā)氣壓控制開(kāi)關(guān)，氣壓控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電壓控制源，從而切斷氣壓控制裝置，實(shí)現(xiàn)氣壓保護(hù)功能；氣壓控制裝置用于控制氣壓輸出裝置是否工作；單片機(jī)通過(guò)壓力傳感器、壓力采集電路來(lái)判定氣壓輸出裝置的壓力是否正常，判定異常時(shí)，輸出保護(hù)信號(hào)至氣壓控制開(kāi)關(guān)，控制氣壓控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，從而切斷氣壓控制裝置。

所述氣壓控制電路包括放大電路、積分電路、差分電路、pnp型管q1、電容c6，信號(hào)源ui通過(guò)放大電路放大后到達(dá)積分電路，積分后傳輸?shù)絧np型管q1，經(jīng)過(guò)pnp型管q1放大后再通過(guò)差分電路連接積分電路的一個(gè)同相輸入端，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)控制網(wǎng)絡(luò)，電容c6的一端接地，另一端分別與差分電路、pnp型管q1連接且輸出電壓控制源。

所述氣壓控制電路還包括穩(wěn)壓二極管d1、電阻r3、電阻r4、電阻r6、電容c1、電容c3；

所述放大電路包括電阻r1、電阻r2、集成運(yùn)放u1b，其中電阻r1的一端與集成運(yùn)放u1b的反相輸入端連接，另一端與集成運(yùn)放u1b的輸出端共同連接至積分電路；電阻r2的一端與集成運(yùn)放u1b的反相輸入端連接，另一端輸入信號(hào)源ui；集成運(yùn)放u1b的同相輸入端接地；

所述積分電路包括電阻r5、電容c2、集成運(yùn)放u2b，其中電阻r5的一端與集成運(yùn)放u1b的輸出端連接，另一端與集成運(yùn)放u2b的反相輸入端連接；電容c2的一端與集成運(yùn)放u2b的反相輸入端連接，另一端與集成運(yùn)放u2b的輸出端共同連接至穩(wěn)壓二極管d1的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管d1的正極經(jīng)過(guò)電阻r6后與pnp型管q1的基極連接；電阻r3的一端與穩(wěn)壓二極管d1的正極連接，另一端與pnp型管q1的發(fā)射極連接；電阻r4的一端與pnp型管q1的基極連接，另一端與pnp型管q1的發(fā)射極連接；電容c1、電容c3的一端分別與pnp型管q1的發(fā)射極連接，另一端分別接地；

所述差分電路包括電阻r7、電阻r8、電阻r9、電阻r10、電阻r13、集成運(yùn)放u3b，其中集成運(yùn)放u3b的輸出端與集成運(yùn)放u2b的同相輸入端連接，電阻r13的一端與集成運(yùn)放u3b的反相輸入端連接，另一端與集成運(yùn)放u2b的同相輸入端連接；電阻r8的一端與集成運(yùn)放u3b的同相輸入端連接，另一端接地；電阻r7的一端與集成運(yùn)放u3b的同相輸入端連接，另一端與pnp型管q1的集電極極連接；電阻r9的一端與pnp型管q1的集電極極連接，另一端與電容c6連接。

所述電路檢測(cè)單元包括電阻r11、電阻r12、集成運(yùn)放u4b，其中電阻r11的一端與氣壓控制電路相連，輸入電壓控制源，另一端集成運(yùn)放u4b的同相輸入端連接；電阻r12的一端與氣壓控制電路相連，另一端接地；集成運(yùn)放u4b的反相輸入端與集成運(yùn)放u4b的輸出端連接，集成運(yùn)放u4b的輸出端與氣壓控制開(kāi)關(guān)連接。

所述氣壓控制開(kāi)關(guān)包括電阻r18、npn型管q2、穩(wěn)壓二極管d2、繼電器，其中電阻r18的一端與電路檢測(cè)單元連接，另一端與npn型管q2的基極連接；npn型管q2的發(fā)射極接地，集電極通過(guò)穩(wěn)壓二極管d2與繼電器連接；繼電器與氣壓控制裝置連接。

所述壓力采集電路包括電阻r15、電阻r16、電阻r17、電容c8、電容c9、集成運(yùn)放u5b，其中電容c8的一端與單片機(jī)連接，另一端接地；電阻r15的一端與單片機(jī)連接，另一端與集成運(yùn)放u5b輸出端連接；集成運(yùn)放u5b輸出端與同相輸入端連接，集成運(yùn)放u5b的反相輸入端通過(guò)電阻r16與壓力傳感器連接；電阻r17、電容c9的一端分別與集成運(yùn)放u5b的反相輸入端連接，另一端分別接地。

所述氣壓控制裝置包括電磁閥、氣泵、比例閥。

所述氣壓輸出裝置包括氣壓沖擊波手柄、氣囊、氣袋。

本發(fā)明的另一目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種醫(yī)療設(shè)備氣壓雙重保護(hù)方法，包含以下步驟：

單片機(jī)產(chǎn)生氣壓控制電路的信號(hào)源ui并傳輸至氣壓控制電路，氣壓控制電路輸出一個(gè)電壓控制源；

電壓控制源分為兩路：一路經(jīng)過(guò)氣壓控制開(kāi)關(guān)到氣壓控制裝置，作為氣壓控制裝置的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)氣壓大小的控制；另一路連到電路檢測(cè)單元，當(dāng)氣壓控制電路異常時(shí)，電路檢測(cè)單元輸出一個(gè)觸發(fā)控制信號(hào)，觸發(fā)氣壓控制開(kāi)關(guān)，氣壓控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電壓控制源，從而切斷氣壓控制裝置，實(shí)現(xiàn)氣壓保護(hù)功能；氣壓控制裝置用于控制氣壓輸出裝置是否工作；

單片機(jī)通過(guò)壓力傳感器、壓力采集電路來(lái)判定氣壓輸出裝置的壓力是否正常，判定異常時(shí)，輸出保護(hù)信號(hào)至氣壓控制開(kāi)關(guān)，控制氣壓控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，從而切斷氣壓控制裝置。

所述單片機(jī)產(chǎn)生氣壓控制電路的信號(hào)源ui，是通過(guò)以下方式完成的：?jiǎn)纹瑱C(jī)產(chǎn)生的pwm值通過(guò)低通濾波或dac轉(zhuǎn)換產(chǎn)生氣壓控制電路的信號(hào)源ui。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明的電路檢測(cè)裝置對(duì)氣壓出現(xiàn)異常時(shí)的反應(yīng)更加迅速、及時(shí)，并且增加了一重氣壓保護(hù)功能，增加電路檢測(cè)模塊，達(dá)到保護(hù)氣壓的功能。

2、根據(jù)以上技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明降低了患者受意外傷害的風(fēng)險(xiǎn)，更能夠滿足醫(yī)療設(shè)備的安全使用需求，具有更安全的保障。

3、本發(fā)明電路檢測(cè)單元、氣壓控制開(kāi)關(guān)、氣壓控制裝置構(gòu)成第一重保護(hù)；壓力傳感器、壓力采集電路、單片機(jī)、氣壓控制開(kāi)關(guān)、氣壓控制裝置構(gòu)成第二重保護(hù)。實(shí)際上本發(fā)明的雙重保護(hù)并未作嚴(yán)格的先后區(qū)分，而是雙重保護(hù)同時(shí)在起作用，只不過(guò)往往引起氣路異常的大部分原因是控制電路異常引發(fā)的，所以電路檢測(cè)單元、氣壓控制開(kāi)關(guān)、氣壓控制裝置組成的保護(hù)方案往往能夠更快地響應(yīng)，所以稱之為第一重保護(hù)；而氣路異常被壓力傳感器偵測(cè)到往往具有滯后性，所以稱之為第二重保護(hù)。如果氣壓的變化足夠快，第二重保護(hù)也有可能變成第一重保護(hù)，或者第一重保護(hù)和第二重保護(hù)同時(shí)啟動(dòng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述一種醫(yī)療設(shè)備氣壓雙重保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述一種醫(yī)療設(shè)備氣壓雙重保護(hù)系統(tǒng)的電路圖。

圖3為本發(fā)明所述氣壓控制電路的電路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

如圖1，一種醫(yī)療設(shè)備氣壓雙重保護(hù)系統(tǒng)，包括單片機(jī)、氣壓控制電路、電路檢測(cè)單元、氣壓控制開(kāi)關(guān)、氣壓控制裝置、氣壓輸出裝置、壓力傳感器、壓力采集電路，其中單片機(jī)產(chǎn)生氣壓控制電路的信號(hào)源ui并傳輸至氣壓控制電路，氣壓控制電路輸出一個(gè)電壓控制源，所述電壓控制源分為兩路：一路經(jīng)過(guò)氣壓控制開(kāi)關(guān)到氣壓控制裝置，作為氣壓控制裝置的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)氣壓大小的控制；另一路連到電路檢測(cè)單元，當(dāng)氣壓控制電路異常時(shí)，電路檢測(cè)單元輸出一個(gè)觸發(fā)控制信號(hào)，觸發(fā)氣壓控制開(kāi)關(guān)，氣壓控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電壓控制源，從而切斷氣壓控制裝置，實(shí)現(xiàn)氣壓保護(hù)功能；氣壓控制裝置用于控制氣壓輸出裝置是否工作；單片機(jī)通過(guò)壓力傳感器、壓力采集電路來(lái)判定氣壓輸出裝置的壓力是否正常，判定異常時(shí)，輸出保護(hù)信號(hào)至氣壓控制開(kāi)關(guān)，控制氣壓控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，從而切斷氣壓控制裝置。

所述氣壓控制電路包括放大電路、積分電路、差分電路、pnp型管q1、電容c6，信號(hào)源ui通過(guò)放大電路放大后到達(dá)積分電路，積分后傳輸?shù)絧np型管q1，經(jīng)過(guò)pnp型管q1放大后再通過(guò)差分電路連接積分電路的一個(gè)同相輸入端，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)控制網(wǎng)絡(luò)，電容c6的一端接地，另一端分別與差分電路、pnp型管q1連接且輸出電壓控制源。

如圖3，所述氣壓控制電路還包括穩(wěn)壓二極管d1、電阻r3、電阻r4、電阻r6、電容c1、電容c3；

所述放大電路包括電阻r1、電阻r2、集成運(yùn)放u1b，其中電阻r1的一端與集成運(yùn)放u1b的反相輸入端連接，另一端與集成運(yùn)放u1b的輸出端共同連接至積分電路；電阻r2的一端與集成運(yùn)放u1b的反相輸入端連接，另一端輸入信號(hào)源ui；集成運(yùn)放u1b的同相輸入端接地；集成運(yùn)放u1b的型號(hào)為lm358m；

所述積分電路包括電阻r5、電容c2、集成運(yùn)放u2b，其中電阻r5的一端與集成運(yùn)放u1b的輸出端連接，另一端與集成運(yùn)放u2b的反相輸入端連接；電容c2的一端與集成運(yùn)放u2b的反相輸入端連接，另一端與集成運(yùn)放u2b的輸出端共同連接至穩(wěn)壓二極管d1的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管d1的正極經(jīng)過(guò)電阻r6后與pnp型管q1的基極連接；電阻r3的一端與穩(wěn)壓二極管d1的正極連接，另一端與pnp型管q1的發(fā)射極連接；電阻r4的一端與pnp型管q1的基極連接，另一端與pnp型管q1的發(fā)射極連接；電容c1、電容c3的一端分別與pnp型管q1的發(fā)射極連接，另一端分別接地；

所述差分電路包括電阻r7、電阻r8、電阻r9、電阻r10、電阻r13、集成運(yùn)放u3b，其中集成運(yùn)放u3b的輸出端與集成運(yùn)放u2b的同相輸入端連接，電阻r13的一端與集成運(yùn)放u3b的反相輸入端連接，另一端與集成運(yùn)放u2b的同相輸入端連接；電阻r8的一端與集成運(yùn)放u3b的同相輸入端連接，另一端接地；電阻r7的一端與集成運(yùn)放u3b的同相輸入端連接，另一端與pnp型管q1的集電極極連接；電阻r9的一端與pnp型管q1的集電極極連接，另一端與電容c6連接。

如圖2，所述電路檢測(cè)單元包括電阻r11、電阻r12、集成運(yùn)放u4b，其中電阻r11的一端與氣壓控制電路相連，輸入電壓控制源，另一端集成運(yùn)放u4b的同相輸入端連接；電阻r12的一端與氣壓控制電路相連，另一端接地；集成運(yùn)放u4b的反相輸入端與集成運(yùn)放u4b的輸出端連接，集成運(yùn)放u4b的輸出端與氣壓控制開(kāi)關(guān)連接。

如圖2，所述氣壓控制開(kāi)關(guān)包括電阻r18、npn型管q2、穩(wěn)壓二極管d2、繼電器，其中電阻r18的一端與電路檢測(cè)單元連接，另一端與npn型管q2的基極連接；npn型管q2的發(fā)射極接地，集電極通過(guò)穩(wěn)壓二極管d2與繼電器連接；繼電器與氣壓控制裝置連接。

如圖2，所述壓力采集電路包括電阻r15、電阻r16、電阻r17、電容c8、電容c9、集成運(yùn)放u5b，其中電容c8的一端與單片機(jī)連接，另一端接地；電阻r15的一端與單片機(jī)連接，另一端與集成運(yùn)放u5b輸出端連接；集成運(yùn)放u5b輸出端與同相輸入端連接，集成運(yùn)放u5b的反相輸入端通過(guò)電阻r16與壓力傳感器連接；壓力傳感器設(shè)置在氣壓輸出裝置之中或者附件，用于監(jiān)測(cè)氣壓輸出裝置的氣壓大?。浑娮鑢17、電容c9的一端分別與集成運(yùn)放u5b的反相輸入端連接，另一端分別接地。

所述氣壓控制裝置包括電磁閥、氣泵、比例閥等。

所述氣壓輸出裝置包括氣壓沖擊波手柄、氣囊、氣袋。

一種醫(yī)療設(shè)備氣壓雙重保護(hù)方法，包含以下步驟：

單片機(jī)產(chǎn)生的pwm值通過(guò)低通濾波或dac轉(zhuǎn)換產(chǎn)生氣壓控制電路的信號(hào)源ui。氣壓控制電路中信號(hào)源ui通過(guò)放大電路放大后到達(dá)積分電路，積分后到放大管q1，q1放大后通過(guò)差分電路，再連到u2b，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)控制網(wǎng)絡(luò)，c6+端輸出一個(gè)跟u2b第6p鏡像電壓；從而輸出一個(gè)精準(zhǔn)的電壓控制源。

電壓控制源分為兩路：一路經(jīng)過(guò)繼電器開(kāi)關(guān)到氣壓控制裝置，作為氣壓控制裝置的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)氣壓大小的控制；另一路連到第一重保護(hù)電路檢測(cè)模塊，當(dāng)氣壓控制電路異常時(shí)，電路檢測(cè)模塊輸出一個(gè)觸發(fā)控制信號(hào)，觸發(fā)繼電器，繼電器斷開(kāi)電壓控制源，從而切斷氣壓控制裝置，實(shí)現(xiàn)氣壓保護(hù)功能。

當(dāng)?shù)谝恢乇Ｗo(hù)失效時(shí)，第二重保護(hù)動(dòng)作：通過(guò)壓力傳感器氣壓采集電路，單片機(jī)通過(guò)adc，判定氣壓異常，輸出控制保護(hù)信號(hào)：第二重保護(hù)控制信號(hào)。第二重保護(hù)控制信號(hào)連到r19,r19再連到q2。當(dāng)?shù)诙乇Ｗo(hù)控制信號(hào)變高時(shí)，也可以控制繼電器斷開(kāi)，從而切斷氣壓控制裝置，實(shí)現(xiàn)氣壓保護(hù)功能。從而實(shí)現(xiàn)氣壓的雙重保護(hù)功能。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。